Електротермічна піч псевдозрідженого шару

Реферат: Електротермічна піч псевдозрідженого шару для високотемпературної переробки дисперсних вуглевмісних матеріалів являє собою циліндричну робочу камеру із центральним електродом обмежену бічною футеровкою, кришкою та розподільчою решіткою для потоку псевдозріджуючого агента. Додатково електротермічна піч оснащена багатосекційним охолоджувачем готового продукту псевдозрідженого шару, вхід якого з'єднаний з вихідним отвором печі та багатосекційним підігрівачем вихідної сировини псевдозрідженого шару, з'єднаним з вхідним отвором печі. При цьому багатосекційний охолоджувач готового продукту та багатосекційний підігрівач вихідної сировини з’єднані між собою теплоізольованим каналом для проміжного теплоносія. UA 100018 U (12) UA 100018 U UA 100018 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель, що заявляється належить до електротермічних печей псевдозрідженого шару для високотемпературної переробки дисперсних вуглевмісних матеріалів і може бути використана в технології виробництва вуглецевих виробів на підприємствах електродної промисловості. Відома електротермічна піч псевдозрідженого шару для високотемпературної переробки дисперсних вуглевмісних матеріалів, що являє собою циліндричну робочу камеру із центральним електродом обмежену бічною футеровкою, кришкою та розподільчою решіткою 4 для псевдозріджуючого агента (EUROPEAN PATENT APPLICATION №87300021.0, Int. C1. C01B 31/4, B01J 8/24. Date of publication: 13.07.1988 // Bulletin 1988/28. - 15 p.). Недоліком такої печі є низька енергетична ефективність, яка пов'язана із затратами електричної енергії на нагрівання вихідної сировини до робочих температур 2000-3000 °C та втратою цього теплового потенціалу з готовим продуктом. Для вирішення цієї проблеми необхідне попереднє підігрівання вихідної сировини за рахунок теплоти готового продукту. Як найближчий аналог за технічною суттю вибрана багатосекційна піч псевдозрідженого шару, яка має секції нагрівання сировини, робочу камеру та секції охолодження готового продукту (Дементьев В.М. Тепловые расчеты многозонных печей с кипящим слоем. - М.: Металлургия, 1971. - С. 47-61). Недоліком найближчого аналога є наявність одного загального потоку псевдозріджуючого агента, який послідовно проходить охолоджувач готового продукту, робочу камеру та підігрівач вихідної сировини, і, як наслідок, однаковий взаємозалежний аеродинамічний режим по всіх секціях печі. В основу корисної моделі поставлена задача створення такої електротермічної печі для переробки вуглевмісної сировини, що забезпечить ефективну утилізацію теплоти готового продукту шляхом нагрівання сировини та незалежність аеродинамічного режиму робочої камери. Поставлена задача вирішується тим, що електротермічна піч псевдозрідженого шару для високотемпературної переробки дисперсних вуглевмісних матеріалів, що являє собою циліндричну робочу камеру із центральним електродом обмежену бічною футеровкою, кришкою та розподільчою решіткою для потоку псевдозріджуючого агента, згідно з корисною моделлю додатково оснащена багатосекційним охолоджувачем готового продукту псевдозрідженого шару, вхід якого з'єднаний з вихідним отвором печі та багатосекційним підігрівачем вихідної сировини псевдозрідженого шару, з'єднаним з вхідним отвором печі, при цьому багатосекційний охолоджувач готового продукту та багатосекційний підігрівач вихідної сировини з'єднані між собою теплоізольованим каналом для проміжного теплоносія. Загальними ознаками корисної моделі, що заявляється й найближчого аналога є використання багатосекційних камер псевозрідженого шару для підігрівання сировини шляхом утилізації теплоти готового продукту. Відмінною ознакою корисної моделі є наявність теплоізольованого каналу для проміжного теплоносія. Необхідність відмінних ознак корисної моделі обумовлена наступними причинами. Робоча камера електротермічної печі псевдозрідженого шару для переробки дисперсного вуглевмісного матеріалу потребує певної кількості псевдозріджуючого агента, яка обумовлена технологічними вимогами сталості аеродинамічного та електротермічного режимів агрегату. Відхилення цього показника призводить до зниження енергетичної ефективності, збільшення унесення матеріалу, його угару та аварійної зупинки печі. Вимоги до витрати псевдозріджуючого агента в секційному підігрівачі сировини та секційному охолоджувачі готового продукту визначаються з одного боку сталістю аеродинамічного режиму, а з іншого - умовами ефективного теплообміну. Значення витрат псевдозріджуючого агента у робочу камеру, багатосекційний підігрівач та багатосекційний охолоджувач не співпадають. Застосування теплоізольованого каналу для проміжного теплоносія, який з'єднує багатосекційний підігрівач та багатосекційний охолоджувач дозволяє використати проміжний теплоносій (окремий потік псевдозріджуючого агента) в системі утилізації теплоти і, як наслідок, забезпечити індивідуальну роботу робочої камери. На кресленні представлена схема електротермічної печі псевдозрідженого шару для переробки дисперсної вуглевмісної сировини. Електротермічна піч містить циліндричну робочу камеру 1 із центральним електродом 2 обмежену бічною футеровкою 3, кришкою 4 та розподільчою решіткою для основного потоку псевдозріджуючого агента 5, багатосекційний охолоджувач готового продукту 6 та багатосекційний підігрівач вихідної сировини 7 з'єднані між собою теплоізольованим каналом 1 UA 100018 U 5 10 15 для проміжного теплоносія 8, вузол підведення основного потоку 9 псевдозріджуючого агента у робочу камеру 1, та вузол підведення проміжного теплоносія 10 у систему утилізації теплоти. Електротермічна піч працює у такий спосіб. Дисперсна вуглевмісна сировина завантажується зверху багатосекційного підігрівача 7, послідовно проходить секції зверху вниз та нагрівається за рахунок теплоти псевдозріджуючого агента - проміжного теплоносія, що надходить каналом 8 від охолоджувача готового продукту 6. Далі нагріта сировина потрапляє до робочої камери печі 1, яку обмежує бічна футеровка 3 та кришка 4, де відбувається її термічна переробка. Підведення електричної енергії відбувається через центральний електрод 2. Псевдозрідження матеріалу у робочій камері 1 забезпечується потоком газу від вузла 9. Потік газу у робочій камері розподіляється за допомогою розподільчої решітки 5. Готовий продукт з високою температурою надходить до багатосекційного охолоджувача 6, послідовно проходить секції зверху вниз та охолоджується псевдозріджуючим агентом - проміжним теплоносієм, що надходить від вузла 10. Корисна модель, що заявляється ґрунтується на розрахунках електротермічної печі псевдозрідженого шару для високотемпературної переробки дисперсної вуглевмісної сировини. Виконані розрахунки для печі продуктивністю 1 т/г з трьохсекційним підігрівачем та трьохсекційним охолоджувачем показали, що економія електричної енергії становить до 50 %. Корисна модель, що заявляється, може бути багаторазово відтворена у виробництві для вироблення вуглецевих матеріалів. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Електротермічна піч псевдозрідженого шару для високотемпературної переробки дисперсних вуглевмісних матеріалів, що являє собою циліндричну робочу камеру із центральним електродом обмежену бічною футеровкою, кришкою та розподільчою решіткою для потоку псевдозріджуючого агента, яка відрізняється тим, що додатково оснащена багатосекційним охолоджувачем готового продукту псевдозрідженого шару, вхід якого з'єднаний з вихідним отвором печі та багатосекційним підігрівачем вихідної сировини псевдозрідженого шару, з'єднаним з вхідним отвором печі, при цьому багатосекційний охолоджувач готового продукту та багатосекційний підігрівач вихідної сировини з’єднані між собою теплоізольованим каналом для проміжного теплоносія. 2 UA 100018 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3